เครื่องมือคำนวณการจัดส่งออกซิเจนสูงสุด

ออกซิเจนเป็นวัสดุพิมพ์ที่สำคัญในวัฒนธรรมแอโรบิกซึ่งมีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ผลผลิตและกิจกรรมการเผาผลาญโดยตรง อย่างไรก็ตามเนื่องจากความสามารถในการละลายที่จำกัดในสารละลายน้ำอุปทานออกซิเจนอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพมีความสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพของวัฒนธรรมที่ดีที่สุด ทำให้จำเป็นต้องเข้าใจและควบคุมความสามารถในการถ่ายโอนออกซิเจนสูงสุด (otrmax)ภายในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพหรือระบบสั่น

Otrmax คืออะไร?

Otrmax (อัตราการถ่ายโอนออกซิเจนสูงสุด)หมายถึงอัตราที่สูงที่สุดที่เป็นไปได้ที่ออกซิเจนสามารถถ่ายโอนจากเฟสก๊าซไปยังเฟสของเหลวภายในระบบที่กำหนด-โดยทั่วไปขวดสั่นหรือเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ โดยปกติจะแสดงเป็นมิลลิกรัมหรือมิลลิลิตรของออกซิเจนต่อลิตรต่อชั่วโมง (เช่น mg/l/h หรือ mmol/h)

เมื่อออกซิเจนที่มองเห็นได้ละลายลงในสื่อวัฒนธรรมแล้วจะมีให้สำหรับจุลินทรีย์หรือการหายใจในเซลล์ อัตราที่เซลล์บริโภคออกซิเจนที่ละลายน้ำนี้เรียกว่าอัตราการดูดซึมออกซิเจน (ของเรา).ค่าาา หากเราเกินกว่า otrmax วัฒนธรรมจะเข้าสู่สภาวะที่จำกัดออกซิเจนซึ่งความพร้อมของออกซิเจนจะกลายเป็นคอขวดสำหรับการเจริญเติบโตและการเผาผลาญอาหาร ปรากฏการณ์นี้สามารถส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพและความมีชีวิตของเซลล์

ทำไม otrmax ถึงสำคัญ?

การรักษา otrmax ที่เกินความต้องการออกซิเจนของวัฒนธรรมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนากระบวนการที่ประสบความสำเร็จใน:

• การผลิตทางเภสัชกรรม

• การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ

• การวิจัยอาหารและการหมัก

• การวิจัยและพัฒนาเชิงวิชาการและอุตสาหกรรม

การทำความเข้าใจ otrmax ของระบบช่วยให้คุณ:

• ทำนายและหลีกเลี่ยงข้อจำกัดออกซิเจน

• ปรับสภาพการสั่นหรือการเติมอากาศให้เหมาะสม

• เปรียบเทียบประสิทธิภาพของสื่อ

• กระบวนการปรับขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

วิธีการคำนวณ otrmax

รุ่นที่ยอมรับกันอย่างแพร่หลายเสนอโดยMeier et al. (2016)ให้วิธีการปฏิบัติในการคำนวณ otrmax ในระบบเขย่าขวด โมเดลคำนึงถึงพารามิเตอร์หลักหลายรายการ:

1. ออสโมลของสารละลาย

2. ความถี่ในการเขย่า (รอบต่อนาที)

3. ปริมาณวัฒนธรรม

4. เส้นผ่าศูนย์กลางการสั่นไหวของวงโคจร

5. ขวดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง

6. ความดันแวดล้อม (pr) โดยทั่วไป1บาร์

7. ตัวตุ่นเศษส่วนของออกซิเจนในอากาศ (yO2) โดยปกติแล้วจะเป็น0.21

สมการนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถประเมิน otrmax ภายใต้เงื่อนไขวัฒนธรรมต่างๆและสูตรสื่อ

ตัวอย่าง: การเพาะปลูก cho cell

ลองพิจารณาตัวอย่างการใช้ถุงน้ำสำหรับหนูแฮมสเตอร์จีน (cho)เซลล์:

• กระติกน้ำ: 250 ml shake flask

• ปานกลาง: โปรโช™5.

• ปริมาตร: 40มล.

• เขย่า: 150 rpm, เส้นผ่าศูนย์กลางวงโคจร50mm

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้Otrmax = 10.5 mmol/l/h.ค่าาา

ตอนนี้ถ้าผู้ใช้เปลี่ยนเป็นหมดอายุคริส™สื่อการผลิตที่มั่นคงด้วยปริมาณที่ลดลงของ30 ml และออสโมลด้านล่าง (จาก0.350ถึง0.295 osmol/kg)Otrmax เพิ่มขึ้นเป็น13.3 mmol/l/h.ค่าาา ซึ่งแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของสื่อและปริมาณวัฒนธรรมสามารถส่งผลต่อความสามารถในการถ่ายโอนออกซิเจนได้อย่างไร

ลดความซับซ้อนของการคำนวณ otrmax

เพื่อช่วยผู้ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพวัฒนธรรมของพวกเขาเราให้เครื่องคิดเลข otrmax ที่สะดวกโปรแกรมขนาดเล็กบนเว็บไซต์ของเรา เพียงป้อนพารามิเตอร์วัฒนธรรมเฉพาะของคุณเพื่อรับค่าประมาณ otrmax ที่แม่นยำในสภาวะต่างๆ